桥面早期病害与施工防治措施浅论

桥面早期病害与施工防治措施浅论1桥面早期病害的表现形式与成因桥梁工程是公路工程的重要组成部分，其造价往往占公路总投资的10％～30％，在我国的交通运输事业中发挥着重要作用。然而，由于设计、施工、通车运营及养护等方面的问题，使得很多桥面在通车几年甚至是一两年之内就出现了不同程度的破损，严重影响了桥梁结构使用的安全性和耐久性。投入使用的桥梁，根据破损原因，桥面早期病害主要由水破坏和荷载破坏两大因素造成。1.1水破坏在桥面施工过程中，水泥混凝土在塑性期和硬化初期都会因为水分蒸发或温度变化而形成干缩裂缝和温缩裂缝，这些裂缝和沥青混凝土桥面的表面空隙、内部裂隙长期裸露于自然环境当中，不可避免的进入很多尘土、雨水及空气中的污染物，不断地经受着雨水混合物的冲刷、浸泡和腐蚀，承受着冰雪反复冻涨和融化的张力与缩力，很容易使混凝土表面和内部裂隙进一步扩展。而且，为消除冬季桥面积雪和冻冰，很多地方在路面喷洒盐水，盐水侵入桥面系将很快腐蚀钢筋，明显加快和加剧了桥面破坏。1.2荷载破坏我国交通运输的发展趋势是：行车速度快、载重量大、车流量大。桥梁在使用过程中承受的荷载重量及轴载作用次数往往远远超过其设计量，使得很多桥梁过早的进入疲劳使用状态，无法满足设计使用年限的要求。车辆荷载通过车轮作用于桥面时，是一个局部移动的集中荷载，且带有较大的冲击力，在这一作用下，桥面系随着梁体产生向下弯曲和向上弯曲，局部区域还会出现应力集中现象，这是造成桥面荷载破坏的根本原因。在这一局部集中荷载作用下，桥面系一方面产生局部弯沉，同时伴随着正弯距和负弯距，使桥面系顶面和底面均出现拉应力；另一方面产生压应力集中，由于混凝土存在微观空隙和裂隙，在强大的宏观集中压力作用下，微裂隙尖端会产生拉应力集中，造成微裂隙扩展，最后在主拉应力作用的方向产生拉伸破坏。由此可知，桥面系出现的应力，是一种反复应力、冲击应力。桥面层中的任何裂隙（包括施工缝和假缝）都会激发更严重的拉应力集中，使混凝土在薄弱处首先破坏，进而逐步向周围扩展。此外，在风力等偶然荷载的影响下，梁体自身挠度和内部预应力也会发生变化，从而引起桥面变形，形成局部特别是裂缝端部应力集中，使混凝土中的裂缝迅速扩展，甚至直接导致桥面的剪切和挤压破坏。其次，剧烈温度变化所形成的温度应力也会加快混凝土表面和内部的裂缝发展速度。基于以上原因，桥面混凝土的表面及内部容易出现各种裂缝，上面层出现车辙、局部坑槽和鼓包，防水层破裂，甚至出现桥面板断裂、层与层之间脱离、沥青剥落等现象。2桥面早期病害的危害桥面系直接承受车辆荷载和自然环境的侵蚀，能有效分散荷载应力，避免梁体直接受力，还能使梁体避免雨水和其他物质的侵蚀，为桥梁提供很好的保护。一旦桥面破损，防水层起不到防水隔水的作用，梁体将直接承受荷载应力和雨水侵蚀，在荷载的反复冲击以及雨雪的反复冻融作用下，湿接缝与梁体交界等施工接缝处极易产生拉应力集中，从而导致接缝处开裂并使裂缝逐步扩展，雨水等腐蚀性物质直接侵入腐蚀钢筋，钢筋腐蚀后不仅承载能力大大降低，也很容易与混凝土脱落分离，致使湿接缝不能承受荷载，完全退出工作，从而形成单梁受力，降低桥梁承载能力直至破坏。而且，混凝土长期处在干湿交替循环状态下，空气中的雨水和水蒸气都是成分很复杂的液体，再混入桥面的污杂物，常含有溶解的气体、矿物质和有机物等，特别是酸性物质、氧离子、氮、碳酸气、硫化氢及其他酸性离子，碱金属和碱性金属离子，这些酸、碱腐蚀性物质渗入混凝土后，将和混凝土产生一系列腐蚀反应，包括碱—骨料反应。碱—骨料反应是指来自水泥、外加剂和环境中的碱金属离子与砂石等集料中活性组分发生化学反应，在水泥砂浆与石子的界面处生成白色凝胶物质，这种物质在潮湿环境中吸水膨胀，从而造成混凝土结构从内部开始涨裂，甚至破坏。这种破坏具有不断发展和不可修复性。具体表现为混凝土表面龟裂、突出、松散，然后剥离。这种病害称为混凝土的“癌症”。碱—骨料反应少则几年，多则十几年就可以使混凝土结构丧失安全性。奶桥面早期病害晌若不及时治理许，还将腐蚀梁茂体钢筋和预应初力筋，使桥梁摇承载力大大减伶弱直至完全破令坏，无法满足菌安全性尽和哭耐久性悔要求，甚至造禁成无法估量的作损失。此3质桥面早期病害惜的愁施工扁防治措施辈在我国，桥面内早期破损已成从为非常普遍的蹄现象，甜对桥梁工程的珠安全性、耐久苹性以及公路形炭象都造成了不悉良影响。宾防治泪桥面早期病害鲁应从设计、施姥工、通车运营催及养护宅等撇几个方面共同隔着手，类本文仅从施工消角度结合贵州映镇胜高速公路束第连3佛4蝶合同段竹清河夸大桥桥面施工添控制情况，对模桥面早期病害播的施工防治措搅施提几点建议盼。命竹清河大桥全窃长预31渣4在米，上部构造加为昆6翁－静5蜻0樱米先简支后结柳构连续预应力督混凝更土兆T易形梁，桥面铺病装层由下至上蜜依次为跪：络1危0扇公邪分暗C5厉0革聚丙稀纤维芳水泥截混凝土，沥青华防水层尤，叔1笋0怀公情分品SM薯A稳沥青混凝土。茂在桥面施工过悔程中，我们严赚格遵照设计和菌规范要求，并欧查阅了很多相销关资料，精心畜组织，舍合理安排，五科学施工，摇从第一道工序降抓起，否力求克服以往轻施工中的缺陷榨与不足，保证撑桥面系有足够环的承载能力和软排水、陪防水能力，以禁满足桥梁安全急性和耐久性的晌要求仿。爽3.1办T管梁顶面处理驾为保证桥面混袖凝土焰与嗓T旷梁顶面连接良喉好，应捞在械T悠梁顶面按设计公要求预埋好连过接钢筋，钢筋负预埋端和毕露出端很都盆应弯成钩，并题对梁顶混凝土河作拉毛处理。阶T披梁湿接缝施工阻时也要留预埋傻筋并作拉毛处致理。架3.2洽桥面铺装钢筋扣安装蒜该静桥桥面铺装设纱计为单层钢筋梨网。仗T号梁湿接缝浇筑搁完成后，要尽揪早安排越桥面铺装施工全，以防预埋筋瓦锈蚀。芦在钢筋安装前公，应仔细清灰理清T议梁顶面，尤其邪是油渍、混凝宝土浮浆、松渣打等必须清除。劫桥面铺装钢筋南要严格遵照设堤计和规范要求诚安装并钩拴住须T砍梁顶面预埋筋午，同时保证铺裕装混凝土保护六层厚度惊，钢筋的接头奋和焊缝位置必庄须与湿接缝顶泉面纵横接缝错吨开闷一米以上间距桌，阴以增强抗拉能步力，避免接缝规处过早破坏圣。骡3.3版C5鉴0脂聚丙稀纤维水魄泥混凝土什聚丙稀纤维水财泥混凝土较普腾通混凝土具有杜更好的靠抗尽裂防渗效果，脸在混凝土内掺畅入聚丙烯纤维猪，患它方与水泥基集料均有极强的结合秧力，可以迅速忙而轻易地与混互凝土材料混合挡，分布均匀；萌同时由于性它体迁微筐质轻誉，恋比面积大，能膊在混凝土内部森构成一种均匀轿的孙多仇向尽支撑体系。当监微裂缝首趋誓向细裂缝发展勉时匠，必然碰到多辉条不同向的侧细影纤维，由于遭古遇到纤维的阻间力藏，消耗了能量亦，难以进一步当发展。聚丙烯犹纤维可以有效阴地抑制混凝土吃早期干缩搬和温缩仗微裂及离析裂主纹的产生和发粱展，极大地减风少了混凝土的苦收缩裂缝，叶并尚有效地抑制了夕裂缝抖连通幸，学达到了进抗稿裂防渗饼的目的。榜在配比设计中交，我们江还蜘掺加了低碱性颂缓凝减水剂，殊改善混凝土的埋施工和易性，天降低水化热，范从而减少干缩秆裂缝和温缩裂班缝的产生，抛并根据分组试右验，确定了便最有利于混凝殿土抗裂和防渗蒙的聚丙稀纤维搞掺量痒（娃0.5Kg/赵m俊3叹）染。略在择T庄梁安装过程中唯，应控制好梁列顶标高，确保薄桥面铺装层的浩设计厚度。欲浇筑混凝土前乖，应再次清烈理能T腿梁顶面，并罗高压空气辰和絮高压水战冲洗干净旱，确保桥面遗与观T枯梁紧密接触。伙混凝土浇筑过看程中，应注意燃控制好盒以下几点：适3.3.谜1来严格控制混凝乏土肌的施工坍落度昆。因为水灰比携越大，混凝土茂在收缩过程中伴的收缩以及由疲此股产生的拉应力危就越大，桥面享就越容易产生繁收缩裂纹。银3.3.昨2讽在温差是较大墓的液季节及炎热天酿气，要避开中柄午高温时晌段委施工，安排下铁午干开始至夜间施餐工为宜。这样语可避免产生温妄缩百应力谁引起广的朋裂缝。厦3.3.螺3军桥面铺装应少撑留施工缝，蛙在满足使用功唇能的前提下什尽量不切缩缝责和涨缝，且桥雅面施工缝和缩扮缝、涨缝必须采与毫桥面钢筋接头贼及姨湿接缝的施工广缝错开一米以着上间距奋，纵缝还应设脆置在车道分界悉线上或车道之瑞外，以减少荷通载对缝隙的布直接钉作用次数高。前捉混凝土振捣采凝用筹3壤0校型振捣棒和平欧板振动器相结问合，确保混凝硬土密实、基本帽无气泡。杨如混凝土采用土姨工布覆盖专人泻洒水养护，焦冬季施工还应述做好保温防冻奉措施，否养护期扛内严禁受压。趋桑发现混凝土表恩面细裂缝，立即用客水泥浆（加入踏适量膨胀剂）雪灌满，并认真布观察和分析裂雾缝产生的原因搭，在以后的施火工中加以改进赢。宪3.3.玉7暖混凝土顶面应泛作拉毛处理，坐为防水层施工拾作准备。糖水泥混凝土桥位面承受桥面系纪的绝大部分荷止载，施工过程挽中应严格控制机施工质量，保淹证桥面系使用绩的安全性和耐忘久性。3.4防水层薪桥面破坏的预绝大部分绩因素都直接与煎水有关，防水货层荡可有效荡防止雨水进入脏水泥混凝土铺料装层，从而抑讯制磁冻融作用、见碱痕—魔骨料反应、盐蝴腐蚀深等病害的发生旷。决做好桥面防水志是防治桥面病膨害的重要环节贵。祸桥面防水层施残工应满足以下支技术要求：脊驻不得在桥面上早拌和或堆积混溉凝土和砂浆，姨洒落在桥面上岔的水泥浆应及钟时清理并冲洗王干净，细防水层施工之隶前应仔细戒凿除顽混凝土表面的思浮浆，凹凸不停平处要整平，稀清除油污、垃请圾等杂物，用毫高压虾空气蓄将桥面吹干净选，并城用免清洁水冲洗润雷湿。努器桥面防水层应奉覆盖整个混凝点土桥面，狱厚度要均匀，草表面平整，川其中无气泡杂索物挤，无空鼓、脱成落、翘边等缺妇陷，不满足要预求时必须进行快处理过。妈纵防水层应具有高良好的耐久性贯，牺应有不低于胶桥面沥青混凝哄土铺装使用年雀限守的盖寿命，并有一耐定的暴延展性以及园抗压和抗拉能催力，刚当箩桥面混凝土君出现细小裂缝秃时，防水层应妙能够满足变形乱要求且不拉裂邪，以满足防水残要求。净3.4.距4陪防水层不仅要吨求本身要起到驶防水作用，而炎且要求其与水辨泥混凝土和沥圈青混凝土都匠有很好的亲和愈性，洪附着力好灵，使防水层与臣上下层王的笨接触面都粘结柏良好，保证层议与层之间有一粗定地抗剪切能忆力，在车辆荷区载作用下，不圈致使沥青混凝块土桥面出现拥抓包、滑移，轿乃况至松散、破坏羊。耀丧防水层材料应罪具有足够的幕耐高温能力，锦在沥青混凝土磨施工时不至于鸡遭到破坏。港3.4.巩6址为避免污染防龙撞护栏，护栏毛边上崇的膨防水层采取人踩工涂刷近。搞3.4.顺7予为检验防水层瑞施工效果，可御在防水层顶干后名对桥面作蓄水弹对比试验偶。即在桥面围式护一定面积的克蓄水，锦水头压各力风1炉0蛮—狡20c颗m比，另用一相同寄蓄水面积的不践漏水容器测水苗分自然蒸发量锹，蓄水时尿间得2务4各小时埋左右合，除自然蒸发扎水分外，口桥面粥蓄水应无缺失须。总3.4.辈8趟防水层施工后级沥青混凝土桥皆面扇施工宗前，桥面禁止莲车辆通行，以死防止防水层被森污染和压坏。铺沥青混凝土施竟工前，应仔细劳检查防水层，掉发现破损及时祥修补好，并用郑高压水和高压鼻气流清洁桥面捉。悄3.5石SM程A困沥青混凝土探沥青混凝土施筒工时要特别注拥意保护好下面友的防水层，防依水层很薄，在薯沥青混凝土摊怀铺过程中很容火易被烫坏或撕睁破涝。混SM饰A吨沥青混凝土空冤隙多，要桌防止羡离淅，告若个别粗骨料狸直接接触防水然层，经压实很报容易破坏防水趴层。沥青混凝妹土本身具有较还好的防水和隔睬水性能，施工冷过程中搏要郊保证泽其努均匀、密实，躲以满足设计笋要求徐。阿3.蔑6椅桥面泄水孔疏为方便施工和施桥面排水顺畅纷，泄水孔顶面梦都低于孔口桥粒面，且在桥面孤铺装施工时都既留呜出泄水孔的位胃置，姑再加上泄水孔执安装时一般都帐要凿除部分桥米面混凝土，然膛后用砂浆填补错，即便施工控役制再好，也童难尘免泄水孔酒四周混凝土松袭散，且洲施工缝武很多彼，时整体性不好，宇这些糟松散部位和卧施工缝往往在返荷载应力集中侵的作用下最先醋开裂，枕使桥面水流轻储易进入桥面内依部，从而导致葱各种水破坏的惑发生。秋为防止以上病劝害发生，竹清础河大桥分安装泄水孔时碍，在施工缝表笼面均涂刷了防纵水层涂料，并蚁用加入聚丙稀腹纤维和膨胀剂评的高标号砂浆苦填缝，以增强葱其荡抗裂畏防渗能力。3.7伸缩缝串伸缩缝缺陷也模是桥面早期病做害的原因之一吧，主要表现为昨伸缩缝密封性誓不好，水流渗梳入桥面造成破圾坏，竹清河大较桥采舒用屈16烟0踢型毛勒伸缩缝扁，施工控制满华足设计和规范徒要求。览总之，保证桥流面系有足够的卷承载